Question

8．水壶里装有2kg、20℃的水，用煤气炉具将其加热至沸腾，共消耗0.045m³的煤气．已知当时为1标准大气压，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），1标准大气压下煤气的热值为3.9×10⁷J/m³．求：
（1）烧开这壶水，水吸收的热量是多少？
（2）0.045m³的煤气完全燃烧产生的热量是多少？
（3）煤气炉具烧开这壶水的热效率是多少？（百分号前保留整数）

Answer 1

分析 （1）知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）计算水吸收的热量．
（2）已知煤气的体积和热值，可利用公式Q_放=Vq计算这些煤气完全燃烧放出的热量．
（3）求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，利用公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$计算煤气炉的效率．

解答 解：
（1）水吸收的热量：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J．
（2）完全燃烧0.045m³的煤气放出的热量：Q_放=Vq=0.045m³×3.9×10⁷J/m³=1.755×10⁶J．
（3）炉子的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{1.755×1{0}^{6}J}$×100%≈38%．
答：
（1）水吸收的热量为6.72×10⁵J；
（2）煤气完全燃烧共放出的热量为1.755×10⁶J；
（3）炉子的效率为38%．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用．